一種旋轉機械不對中動態檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋轉機械不對中動態檢測裝置，檢測裝置包括有控制柜、測試臺、步進電機和底板，其中測試臺的頂面設有導軌，底板的下部通過滑槽嵌設在導軌上，底板能夠在導軌上進行滑動，底板的下部通過螺母螺接有絲杠，絲杠的一端與步進電機的輸出軸連接，調整方法為：(1)、檢查是否安裝好；(2)、將渦流傳感器調整到合適位置；(3)、底板位置歸“零”；(4)、采集信號；(5)、作軸心軌跡；(6)、判斷不對中的程度；(7)、判斷不對中的類型；(8)、計算XZ內的調整量；(9)、計算XY內的調整量；(10)、取采集信號上的另一點計算調整量；有益效果：能夠對不同軸徑大小的旋轉軸不對中故障進行檢測。
【專利說明】
-種旋轉機械不對中動態檢測裝置
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種檢測裝置，特別設及一種旋轉機械不對中動態檢測裝置。
【背景技術】
[0002] 當前，全球工業正走向工業4.0,在智能制造、精密制造等在工業領域迅速蔓延開 來的背景下，旋轉機械扮演者重要的角色。在旋轉機械的故障中，由于旋轉機械不對中引起 的故障超過總故障數的50%。旋轉機械不對中會帶來W下問題:增大了聯軸節的磨擦，增加 軸承所受的力，降低能源使用效率，縮短軸承及整個機器的使用壽命，提高運營成本。因此 解決不對中問題是非常有必要的。
[0003] 轉子不對中通常是指相鄰兩轉子的軸屯、線與軸承中屯、線的傾斜或偏移程度。轉子 不對中可分為聯軸器不對中和軸承不對中兩類。本實用新型的測量裝置和調整方法主要針 對聯軸器不對中。聯軸器不對中又可W分為W下Ξ類，如附圖1所示，屬于平行不對中：半聯 軸器軸線平行于聯軸器設計軸線，且兩個半聯軸器中屯、在徑向上不重合；如圖2所示，屬于 傾角不對中：半聯軸器軸線與聯軸器設計軸線有一定的傾角，且兩個半聯軸器中屯、在徑向 上重合;如圖3所示，屬于平行傾角不對中：半聯軸器軸線與聯軸器設計軸線有一定的傾角， 且兩個半聯軸器中屯、在徑向上不重合。因此判斷屬于那種形式的不對中并且計算出相應方 向上的調整量是調整聯軸器對中的關鍵。
[0004] 對于聯軸器不對中問題的解決，申請號為200810227585.5和200810227587.4的專 利提出了聯軸器平行不對中和汽輪發電機組聯軸器角度不對中故障在線實時診斷的方法。 兩個專利提出的方法只能做到平行不對中和傾角不對中的監測判斷，沒有給出具體的偏 移量、傾角值或者相應的調整量，而且運兩個專利都只能用于判斷是否存在不對中的故障。 針對現有聯軸器不對中檢測方法的不足與計算出不對中能夠調整量的方法的復雜，不易實 現。

【發明內容】

[0005] 本實用新型的目的是為了解決現有的旋轉機械不對中動態檢測裝置中存在的諸 多問題，而提供的一種旋轉機械不對中動態檢測裝置。
[0006] 本實用新型提供的旋轉機械不對中動態檢測裝置包括有控制柜、測試臺、步進電 機和底板，其中測試臺的頂面設有導軌，底板的下部通過滑槽嵌設在導軌上，底板能夠在導 軌上進行滑動，底板的下部通過螺母螺接有絲杠，絲杠的一端與步進電機的輸出軸連接，步 進電機通過輸出軸驅使絲杠轉動從而帶動底板沿測試臺頂面上的導軌滑動，底板的頂端嵌 設有第一激光位移傳感器，底板的一端與底板垂直設有豎直板，豎直板上嵌設有第二激光 位移傳感器，步進電機由控制柜控制工作，第一激光位移傳感器和第二激光位移傳感器采 集的信息能夠傳輸到控制柜內，控制柜對收集到的信息能夠進行存儲、分析和顯示處理。
[0007] 絲杠與步進電機輸出軸的連接處設有彈性膜片聯軸器。
[000引底板頂面設有第一凸起，第一凸起上開設有第一凹槽，第一激光位移傳感器通過 第一滑塊嵌設在第一凹槽內，第一激光位移傳感器能夠在第一凹槽內沿第一凸起的方向進 行滑動。
[0009] 豎直板上設有第二凸起，第二凸起上開設有第二凹槽，第二激光位移傳感器通過 第二滑塊嵌設在第二凹槽內，第二激光位移傳感器能夠在第二凹槽內沿第二凸起的方向進 行滑動。
[0010] 測試臺的一端還設有第Ξ激光位移傳感器。
[0011] 本實用新型提供的旋轉機械不對中動態檢測的調整方法，其具體步驟如下：
[0012] (1 )、檢查檢測裝置部分是否完全安裝好，電氣設備連線是否正確無誤；
[0013] (2)、將第一激光位移傳感器和第二激光位移傳感器調整到合適的位置處，即第一 激光位移傳感器和第二激光位移傳感器距離待測旋轉軸表面最短位置處;判斷是進行動態 檢測還是靜態檢測，動態檢測進行步驟(3)，靜態檢測進行步驟(11);
[0014] (3)、底板位置歸"零"后，開啟控制柜，啟動主動軸的驅動電機，帶動主動軸和從動 軸W-個恒定轉速運轉，此時，通過控制柜控制步進電機的運轉帶動絲杠來帶動底板的移 動，將底板移動到測試臺左側極限位置處，規定該位置為"零點"；
[0015] (4)、采集四個位置處的信號，控制柜控制步進電機將底板分別移動到主動軸和從 動軸的四個位置處，底板移動到每一個位置時，步進電機停止，當底板達到穩定之后，記錄 下第Ξ激光位移傳感器、第一激光位移傳感器和第二激光位移傳感器的信號，假設平行于 主動軸軸線方向為X方向，高度方向為Z方向，垂直于X和Z的方向為Y方向，在運四個位置處 第Ξ激光位移傳感器采集的信號分別為^1、^2、^3、^4，第一激光位移傳感器和第二激光位移 傳感器在第一個位置處采集信號分別是S11、S12,采集的時間為tl秒，在處采集完信號之后， 再啟動步進電機，驅動底板達到第二個位置處，步進電機停止，當底板達到穩定之后，開始 采集第二位置處的信號S21、S22,同理，將第Ξ和第四位置處的信號采集完即可，運里需要保 證在上一位置處采集完到下一位置處開始采集的時間內旋轉軸旋轉了整數圈，就認為第一 激光位移傳感器和第二激光位移傳感器在主動軸和從動軸的四個位置處采集的信號是"同 時進行"的，為了不影響測量精度，要求采集時間tl應該大于主動軸旋轉Ξ圈的時間，對底 板上的第一激光位移傳感器在運四個位置采集的信號轉換成位移信號后進行濾波后分別 為311、321、331、341，對豎直板上的第二激光位移傳感器在運四個位置采集的信號轉換成位移 信號后進行濾波后分別為S12、S22、S32、S42 ;
[0016] (5)、作出主動軸和從動軸四個位置處的軸屯、軌跡，將第一激光位移傳感器和第二 激光位移傳感器在運四個位置上的信號在復平面進行組合，形成復信號Al = Sll + jsi2,運就 是主動軸在第一位置處時的軸屯、軌跡，同理可W得到其他Ξ個位置處的軸屯、軌跡；
[0017] (6)、判斷聯軸器不對中的嚴重程度，根據步驟(5)作出的軸屯、軌跡的形狀，來判斷 此時的聯軸器對中情況，對中情況較好的情況下軸屯、軌跡為長短軸相差不大的楠圓；不對 中時軸屯、軌跡為香蕉形;嚴重不對中時軸屯、軌跡為外八字或者內八字形；
[0018] (7)、判斷聯軸器不對中的類型，當出現不對中和嚴重不對中時，需要判斷屬于哪 種聯軸器不對中類型，判斷標準根據聯軸器兩側同一方向上產生的相位差，如將信號S21、 S3域S11、S"進行快速傅里葉變換得到相位譜來得到相位差，相位差為0°時則屬于聯軸器平 行不對中；相位差為180°時則屬于聯軸器傾角不對中；相位差為0°~180°時則屬于聯軸器 平行傾角不對中；
[0019] (8)、計算平面XZ內的調整量，判斷出屬于哪種類型的不對中后就需要計算相應方 向上的調整量，用于指導調整不對中，在調整不對中時，W主動軸的位置為標準，調整從動 軸，在平面XZ內，W第Ξ激光位移傳感器在主動軸和從動軸上的四個位置處采集的信號XI、 X2、X3、X4為X方向坐標，W底板上的第一激光位移傳感器在第一和第二兩個位置處采集的信 號S11、S21的每個周期內的最大值的平均值分別加上主動軸的半徑ri與在第Ξ和第四位置處 采集的信號S31、s"對應時刻的值的平均值分別加上從動軸的半徑n，運里記為Z1、Z2、Z3、Z4 作為2方向上的坐標，作出點11111、1]121、1111、]121，點1]111、1]121可^確定出直線11，斜率為41，點]111、 rm可W確定出直線!2,斜率為k2,點ii、n/ 21是與點nii、rm在X坐標相同時，在直線li上的位 置，斜率 kl= (Ζ2-Ζ1)/(Χ2-Χ1),直線 ll 的方程為芯《:1 二 '《.r 提'^ ;斜率 k2= (Z4-Z3)/ (X4-X3)，直線b的方程為馬。二.叫知-' 耐）卡23,將義3、料帶入直線h的方程，就可W得到 點n/ll、n/2l在Z方向上的坐標，點n/ll的坐標為（X3，kl(X3-χl)+Zl);點n/2l的坐標為（X4，kl (X4-xi)+zi)，當點ηιι、Π 2?調整到點ii、n/ 21位置時，說明在平面XZ內主動軸和從動軸的不對 中情況調整好了，在Z方向上的調整量就是點ηιι、Π 2?與點ιΛι、η/21的Z方向上坐標的差值，記 為 Δ Ζ3、A Ζ4,其中 A Z3 = kl(X：3-Xl)+Zl-Z3, A Z4 = kl(X4-Xl)+Zl-Z4，直線 ll 與直線 b 之間的 夾角α= I (ki-k2)/l+ki · k21 ;
[0020] (9)、計算平面XY內的調整量，在平面XY內，w激光位移傳感器在主動軸和從動軸 上的四個位置處采集的信號^1、^2、^3、^4為乂方向坐標，^豎直板上的第二激光位移傳感器 在第一和第二兩個位置處采集的信號S12、S22的每個周期內的最大值的平均值分別加上主 動軸的半徑ri與在第S和第四位置處采集的信號S32、S4擁應時刻的值的平均值分別加上從 動軸的半徑Γ2，運里記為y 1、Y2、Y3、Y4作為Y方向上的坐標，作出點虹2、Π 122、ni2、Π 22，點mi2、Π 122可 W確定出直線13,斜率為k3,點η?2、Π 2河W確定出直線14,斜率為k4.點rA2、n/22是與點η?2、 Π 22在X坐標相同時，在直線13上的位置，斜率k3 = (y2-yi)/(X2-Xl)，直線13的方程為 3?二較3錢-:?)奪斜率k4=(y4-y3)/(X4-X3),直線14的直線方程為 渋& 察染知--策3) -+載，將X3、X4帶入直線13的方程，就可W得到點η/12、n/22在Y方向上的 坐標，點η' 12的坐標為（X3，k3(X3-Xl)+yi);點η' 22的坐標為（X4，k3(X4-Xl)+yi)，當點η?2、Π 22調 整到點η/Ι2、η/22位置時，說明在平面ΧΖ內主動軸和從動軸的不對中情況調整好了，在Υ方向 上的調整量就是點m2、n22與點n'l2、n'22的Y方向上坐標的差值，記為Ay3、Ay4，其中Ay3 = k3(X3-xi)+y廣Υ3, Ay4 = k3(x"Q)+y廣Υ4,直線b與直線]_4之間的夾角β= Kk3-k4)/l+k3 · k4 *
[0021] (10)、取采集信號上的另一點計算調整量，為了保證調整更精確，運里將步驟(8) 中W底板上的第一激光位移傳感器在主動軸和從動軸上的第一和第二兩個位置處采集的 信號S11、S22的每個周期內的最大值的平均值分別加上主動軸的半徑丫 1與在第Ξ和第四位 置處采集的信號S31、S41對應時刻的值的平均值分別加上從動軸的半徑丫 2變成第一和第二 兩個位置處采集的信號S11、S21每個周期內的最小值的平均值分別加上主動軸的半徑丫 1與 在第Ξ和第四位置處采集的信號S31、S41對應時刻的值的平均值分別加上從動軸的半徑丫 2， 記為Z1、Z2、Z3、Z4作為Z方向上的坐標，步驟(9)中W豎直板上的第二激光位移傳感器在主動 軸和從動軸上的第一和第二兩個位置處采集的信號S12、S22的每個周期內的最大值的平均 值分別加上主動軸的半徑ri與在第Ξ和第四位置處采集的信號S32、S42對應時刻的值的平均 值分別加上從動軸的半徑η變成第一和第二兩個位置處采集的信號S12、S22每個周期內的最 小值的平均值分別加上主動軸的半徑ri與在第Ξ和第四位置處采集的信號S32、S42對應時刻 的值的平均值分別加上從動軸的半徑n，記為71、72、73、74作為￥方向上的坐標，繼續步驟 (8 )、（9 )，最后計算出在Z和Y方向上的調整量分別為Δ Z' 3、Δ Z' 4、Δ y' 3、Δ y' 4，則最終的調 整量為:在Z方向上是 A z"3 = ( A Z3+ A Z' 3)/2, Δ z"4= ( A Z4+ A Z' 4)/2;在Y方向上是 Δ y"3 =(Δγ3+Δγ'3)/2, Ay"4=( Δγ4+Δγ'4)/2;
[0022] (11)、對于靜態檢測，在步驟(3)中不需要啟動主動軸的電機，在步驟(4)中采集主 動軸和從動軸四個位置處的信號時只需手動旋轉軸Ξ圈或更多的圈數，接下來按照動態檢 測的步驟進行即可。
[0023] 本實用新型的有益效果：
[0024] 本實用新型提供的技術方案能夠實現聯軸器對中狀態的動態檢測，并且能夠計算 出相應方向上的調整量，對聯軸器不對中能夠起到在線監測、預警和指導調試聯軸器對中 的作用，能夠對不同軸徑大小的旋轉軸不對中故障進行檢測。檢測裝置部分采用激光位移 傳感器進行非接觸式測量，因而被檢測的旋轉軸可W處于旋轉狀態，同時可W做到對旋轉 機械聯軸器不對中故障的實時預警。測量時間短，測量過程簡單。不僅能夠判斷聯軸器不對 中的類型，而且還能夠計算出相應方向上的調整量。根據兩個激光位移傳感器采集的信號 來獲得軸屯、軌跡，來判斷聯軸器不對中的嚴重程度，根據聯軸器兩側同方向上的信號相位 差來判斷出不對中的類型。根據在四個位置處采集到的信號能夠計算出相應方向上的調整 量，指導調整旋轉機械聯軸器的不對中。
【附圖說明】
[0025] 圖1為聯軸器平行不對中示意圖。
[0026] 圖2為聯軸器傾角不對中示意圖。
[0027] 圖3聯軸器平行傾角不對中示意圖。
[0028] 圖4為本實用新型所述的檢測裝置整體結構圖。
[0029] 圖5為本實用新型所述的檢測裝置中底板結構示意圖。
[0030] 圖6為本實用新型所述的調整方法的具體實施過程流程圖。
[0031 ]圖7為本實用新型所述的調整方法的測量位置示意圖。
[0032] 圖8為本實用新型所述的調整方法的軸屯、軌跡圖。
[0033] 圖9為本實用新型所述的調整方法的Ζ方向上的調整量計算示意圖。
[0034] 圖10為本實用新型所述的調整方法的Υ方向上的調整量計算示意圖。
[0035] 1、控制柜 2、測試臺 3、步進電機 4、底板 5、導軌
[0036] 6、滑槽 7、螺母 8、絲杠 9、輸出軸10、第一激光位移傳感器
[0037] 11、豎直板 12、第二激光位移傳感器13、彈性膜片聯軸器
[0038] 14、第一凸起15、第一凹槽 16、第一滑塊 17、第二凸起
[0039] 18、第二凹槽 19、第二滑塊 20、第Ξ激光位移傳感器
[0040] 21、主動軸 22、從動軸。
【具體實施方式】
[0041] 請參閱圖4和圖5所示:本實用新型提供的旋轉機械不對中動態檢測裝置包括有控 制柜1、測試臺2、步進電機3和底板4,其中測試臺2的頂面設有導軌5,底板4的下部通過滑槽 6嵌設在導軌5上，底板4能夠在導軌5上進行滑動，螺母7通過螺栓固定在底板4下部左右兩 個滑槽6的中間，螺母7與絲杠8配合安裝在一起，絲杠8的一端與步進電機3的輸出軸9通過 彈性膜片聯軸器13連接，步進電機3通過輸出軸9驅使絲杠8轉動從而帶動底板4沿測試臺2 頂面上的導軌5滑動，底板4的頂端嵌設有第一激光位移傳感器10,底板4的一端與底板4垂 直設有豎直板11，豎直板11上嵌設有第二激光位移傳感器12,步進電機3由控制柜1控制工 作，第一激光位移傳感器10和第二激光位移傳感器12采集的信息能夠傳輸到控制柜1內，控 制柜1對收集到的信息能夠進行存儲、分析和顯示處理。
[0042] 底板4頂面設有第一凸起14,第一凸起14上開設有第一凹槽15,第一激光位移傳感 器10通過第一滑塊16嵌設在第一凹槽15內，第一激光位移傳感器10能夠在第一凹槽15內沿 第一凸起14的方向進行滑動。
[0043] 豎直板11上設有第二凸起17,第二凸起17上開設有第二凹槽18,第二激光位移傳 感器12通過第二滑塊19嵌設在第二凹槽18內，第二激光位移傳感器12能夠在第二凹槽18內 沿第二凸起17的方向進行滑動。
[0044] 測試臺2的一端還設有第Ξ激光位移傳感器20。
[0045] 本實用新型提供的旋轉機械不對中動態檢測的調整方法，其具體步驟如下：
[0046] (1 )、檢查檢測裝置是否完全安裝好，電氣設備連線是否正確無誤；
[0047] (2)、將第一激光位移傳感器10和第二激光位移傳感器12調整到合適的位置處，即 第一激光位移傳感器10和第二激光位移傳感器12距離旋轉軸表面最短位置處;判斷是進行 動態檢測還是靜態檢測，動態檢測進行步驟(3)，靜態檢測進行步驟(11);
[004引（3)、底板4位置歸"零"，開啟控制柜1，啟動主動軸21的電機，帶動主動軸21和從動 軸22W-個恒定轉速運轉著，控制柜1控制步進電機3的運轉帶動絲杠8來帶動底板4移動， 將底板4移動到測試臺2的左側極限位置處，規定該位置為"零點'；
[0049] (4)、采集四個位置處的信號：參閱圖7,控制柜1控制步進電機3將底板4分別移動 到圖7所示的e、f、g、h四個位置。底板4移動到運四個位置中的每一個位置時，步進電機3停 止，當底板4達到穩定之后，記錄下第Ξ激光位移傳感器20、第一激光位移傳感器10和第二 激光位移傳感器12的信號。假設平行于主動軸21軸線方向為X方向，高度方向為Z方向，垂直 于X和Z的方向為Y方向。在運四個位置第Ξ激光位移傳感器20采集的信號分別為xi、X2、X3、 X4。第一激光位移傳感器10和第二激光位移傳感器12在圖7位置e處采集信號分別是sii、si2， 采集的時間為ti秒，在處采集完信號之后，再啟動步進電機3,驅動底板4達到f處的位置，步 進電機3停止，當底板4達到穩定之后，記錄下f處的第一激光位移傳感器10和第二激光位移 傳感器12的信號，分別是S21、S22,同理，將圖7位置g、h處的信號采集完即可，運里需要保證 在上一位置處采集完到下一位置處開始采集的時間內旋轉軸旋轉了整數圈，就認為第一激 光位移傳感器10和第二激光位移傳感器12在主動軸和從動軸的四個位置處采集的信號是 "同時進行"的，為了不影響測量精度，要求采集時間ti應該大于主動軸21旋轉Ξ圈的時間， 對底板4上的第一激光位移傳感器10在運四個位置采集的信號(轉換成位移信號)進行濾波 后分別為311、321、331、341，對豎直板11上的第二激光位移傳感器12在運四個位置采集的信號 (轉換成位移信號）進行濾波后分別為S12、S22、S32、S42 ;
[0050] (5)、作出e、f、g、h四個位置處的軸屯、軌跡。將第一激光位移傳感器10和第二激光 位移傳感器12在運四個位置上的信號在復平面進行組合，例如在圖7中的位置e處時，形成 復信號Ai = sii+jsi2,運就是主動軸21在圖7位置e處時的軸屯、軌跡。同理可W得到在圖7位置 f、g、h處的軸屯、軌跡；
[0051] (6)、判斷聯軸器不對中的嚴重程度。根據步驟(5)作出的軸屯、軌跡的形狀，來判斷 此時的聯軸器對中情況。如圖8所示，對中情況較好的情況下軸屯、軌跡為長短軸相差不大的 楠圓；不對中時軸屯、軌跡為香蕉形;嚴重不對中時軸屯、軌跡為外八字或者內八字形；
[0052] (7)、判斷聯軸器不對中的類型，當出現不對中和嚴重不對中時，需要判斷屬于哪 種聯軸器不對中類型。判斷標準則可W根據聯軸器兩側同一方向上產生的相位差，如將信 號S21、S31或sii、s"進行快速傅里葉變換得到相位譜來得到相位差。相位差為0°時則屬于聯 軸器平行不對中；相位差為180°時則屬于聯軸器傾角不對中；相位差為0°~180°時則屬于 聯軸器平行傾角不對中；
[0053] (8)、計算平面XZ內的調整量，判斷出屬于哪種類型的不對中后就需要計算相應方 向上的調整量，用于指導調整不對中。在運里W平行傾角不對中來分析。在調整不對中時， W主動軸21的位置為標準，調整從動軸22。如圖9所示，在平面XZ內，從第立激光位移傳感器 20在圖7e、f、g、h四個位置處采集的信號XI、X2、X3、X4為X方向坐標，W底板4上的第一激光位 移傳感器10在圖7e、f兩個位置處采集的信號sii、S2i的每個周期內的最大值的平均值分別 加上主動軸21的半徑η與在g、h位置處采集的信號S3i、s"對應時刻的值的平均值分別加上 從動軸22的半徑Γ2,運里記為zi、Z2、Z3、z；4作為Z方向上的坐標，作出點mii、m2i、nii、n2i，點mil、 nm可W確定出直線h，斜率為ki，點mi、rm可W確定出直線12,斜率為k2。點n/n、n/2i是與點 nii、n2i在X坐標相同時，在直線li上的位置。斜率ki= (Z2-zi)/(X2-xi)，直線li的方程為 多!1二:'餐1鎊-黑1) '十及至；斜率k2 = (Z4-Z3)/(X4-X3)，直線12的方程為 二怒2批-鮮）'手％。將X3、X4帶入直線h的方程，就可W得到點η'n、n'21在Z方向上的 坐標。點η' 11 的坐標為(X3，ki(X3-xi)+zi);點η' 21 的坐標為(X4，ki(X4-xi)+zi)。當點ηιι、Π 2?調 整到點η/ιι、η/21位置時，說明在平面ΧΖ內主動軸21和從動軸22的不對中情況調整好了，在Ζ 方向上的調整量就是點ηιι、Π 2?與點η/ιι、η/2?的Ζ方向上坐標的差值，記為Δζ3、Δζ4。其中Δ Z3 = kl(X3-Xl)+Z 廣 Ζ3, A Z4=kl(X4-Xl)+Z 廣 Ζ4。直線 li 與直線 b 之間的夾角 α= |化廣 k2)/l+ki · k21 ；
[0054] (9)、計算平面ΧΥ內的調整量。如圖10所示，在平面ΧΥ內，W第Ξ激光位移傳感器20 在圖7e、f、g、h四個位置處采集的信號χι、Χ2、Χ3、Χ4為X方向坐標，W豎直板11上的第二激光 位移傳感器12在圖7e、f兩個位置處采集的信號si2，S22的每個周期內的最大值的平均值分 別加上主動軸21的半徑ri與在g、h位置處采集的信號S32、S42對應時刻的值得平均值分別加 上從動軸22的半徑Γ2,運里記為yi、y2、y3、y4作為Y方向上的坐標，作出點mi2、m22、ni2、n22,點 mi2、m22可W確定出直線13,斜率為k3,點η?2、Π2河W確定出直線14,斜率為k4.點n/i2、n/22是 與點η?2、Π 2油X坐標相同時，在直線13上的位置。斜率k3=(y2-yi)/(X2-Xl)，直線13的方程為 }% =款3(X- .%)手Λ;斜率k4= (y4-Y3)/(X4-X3)，直線U的直線方程為 渋宙-怒4(父-％)牛載。將X3、X4帶入直線l3的方程，就可W得到點11'12、11'22在￥方向上的 坐標。點η' 12的坐標為（X3，k3(X3-Xl)+yi);點η' 22的坐標為（X4，k3(X4-Xl)+yi)。當點η?2，Π 22調 整到點Ι2、η/22位置時，說明在平面ΧΖ內主動軸21和從動軸22的不對中情況調整好了，在Υ 方向上的調整量就是點η?2、Π 22與點Ι2、η/ 22的Υ方向上坐標的差值，記為A y3、Δ y4。其中A y3 = k3(X3-xi)+y廣y3, A y4 = k3(x廣xi)+y廣y4。直線I3與直線；U之間的夾角β= I (k3-k4)/l + ks · k41 0
[0055] (10)、取采集信號上的另一點計算調整量，為了保證調整更精確，運里將步驟(8) 中W底板4上的第一激光位移傳感器10在圖7e、f兩個位置處采集的信號sii、S2i的每個周 期內的最大值的平均值分別加上主動軸21的半徑ri與在g、h位置處采集的信號S3i、S"對應 時刻的值的平均值分別加上從動軸22的半徑η變成e、f兩個位置處采集的信號sii、S2i每個 周期內的最小值的平均值分別加上主動軸21的半徑ri與在g、h位置處采集的信號S3i、s"對 應時刻的值的平均值分別加上從動軸22的半徑K，記為Z1、Z2、Z3、Z4作為Z方向上的坐標，步 驟(9)中W豎直板11上的第二激光位移傳感器12在圖7e、f兩個位置處采集的信號si2、S22的 每個周期內的最大值的平均值分別加上主動軸21的半徑ri與在g、h位置處采集的信號S32、 S42對應時刻的值的平均值分別加上從動軸22的半徑η變成e、f兩個位置處采集的信號S12、 S22每個周期內的最小值的平均值分別加上主動軸21的半徑ri與在g、h位置處采集的信號 332、342對應時刻的值的平均值分別加上從動軸22的半徑^，記為71、72、73、74作為￥方向上的 坐標，繼續步驟(8)、（9)，最后計算出在2和￥方向上的調整量分別為
[0化6] Δζ'3、Az'4、Ay'3、Ay' 4。則最終的調整量為：在Z方向上是Δ z"3 = ( A Z3+ A Z '3)/2，Δ z"4 = ( A Z4+ A Z' 4)/2 ;在Υ方向上是 Δ y"3 = ( Δ Y3+ Δ y' 3)/2，Δ y"4 = ( Δ Y4+ Δ y '4)/2。
[0057] (11)、對于靜態檢測，在步驟(3)中不需要啟動主動軸21的電機，在步驟(4)中采 集圖7四個位置處的信號時只需手動旋轉軸Ξ圈或更多的圈數，接下來按照動態檢測的步 驟進行即可。
【主權項】
1. 一種旋轉機械不對中動態檢測裝置，其特征在于:包括有控制柜、測試臺、步進電機 和底板，其中測試臺的頂面設有導軌，底板的下部通過滑槽嵌設在導軌上，底板能夠在導軌 上進行滑動，底板的下部通過螺母螺接有絲杠，絲杠的一端與步進電機的輸出軸連接，步進 電機通過輸出軸驅使絲杠轉動從而帶動底板沿測試臺頂面上的導軌滑動，底板的頂端嵌設 有第一激光位移傳感器，底板的一端與底板垂直設有豎直板，豎直板上嵌設有第二激光位 移傳感器，步進電機由控制柜控制工作，第一激光位移傳感器和第二激光位移傳感器采集 的信息能夠傳輸到控制柜內，控制柜對收集到的信息能夠進行存儲、分析和顯示處理。2. 根據權利要求1所述的一種旋轉機械不對中動態檢測裝置，其特征在于:所述的底板 頂面設有第一凸起，第一凸起上開設有第一凹槽，第一激光位移傳感器通過第一滑塊嵌設 在第一凹槽內，第一激光位移傳感器能夠在第一凹槽內沿第一凸起方向進行滑動。3. 根據權利要求1所述的一種旋轉機械不對中動態檢測裝置，其特征在于:所述的豎直 板上設有第二凸起，第二凸起上開設有第二凹槽，第二激光位移傳感器通過第二滑塊嵌設 在第二凹槽內，第二激光位移傳感器能夠在第二凹槽內沿第二凸起方向進行滑動。4. 根據權利要求1所述的一種旋轉機械不對中動態檢測裝置，其特征在于:所述的測試 臺的一端還設有第三激光位移傳感器。
【文檔編號】G01B11/27GK205482837SQ201620094695
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月30日
【發明人】陳菲, 葉益豐, 何佳龍, 楊兆軍, 謝群亞, 陳小娟
【申請人】吉林大學